警告!包含极端晶体学

剑桥结构数据库自1965年以来一直在收集有机和有机金属化合物的晶体结构,刚刚收集到它的第一百万种结构。

为了庆祝这一里程碑,我们与剑桥晶体数据中心的一些工作人员合作,他们策划了CSD,展示了他们第一个一百万个结构的一些亮点,以及收集了如此多结构所揭示的一些化学和晶体学趋势。

每个结构都有自己独特的“refcode”标识符,由六个字母组成,我们将在下面参考。据CCDC的CSD团队成员称,他们会尽量确保这些名字读起来通俗易懂,同时尽量排除各种语言中的脏话。你可以想象,员工们有一些他们自己最喜欢的refcode -你有没有做过一个提线木偶小猫蝙蝠侠在实验室里?我们不想问坏男孩但会对学习感兴趣BARBAD05原位。

亮点

来源:©英国皇家&#万博代理28595;门万博官网化学学会/ CCDC 1497422 ODEQIA

坐过山车穿过世界上最紧的结报道而且沉积在2017年——并由你的也是我最喜欢的化学月刊

对于上述所有结构,碳原子都是灰色的;氧=红色;氢=白色;氮=蓝色;氯=亮绿色;氟=豌豆绿;硫=黄色;磷=橙色;钌=蓝灰色;钴=粉色; silver = err silver.

回顾CSD的条目还可以让化学家们一窥化学和科学在过去几年里是如何变化的。以下是CSD的结构库存所揭示的一些趋势。

元素

对于一个有机化合物数据库来说,分子中最常见的元素是碳、氢、氧和氮(所以我们在这些图中忽略了它们),这并不奇怪,但化学家们在使用周期表的其他元素时也毫不懈怠。随着它们变得越来越冒险,即使是表中的极端分子也与碳和同伴结合在一起——从数据库中第一个氦化合物(YEMTUH),在2013年沉积下来,一直到含有不少于5种加利福尼亚化合物的合成元素。

YEMTUH

YEMTUH

资料来源:CCDC 921390 YEMTUH

氦的第一个,也是迄今为止唯一的结晶学特征是在YEMTUH捕获的。氦并不是以其晶体或化合物而闻名的——它必须嵌入在像富勒烯笼这样的晶体材料中。

FIHLIU

FIHLIU

来源:CCDC 1841780 FIHLIU

CSD中最重的元素是锎。FIHLIU是数据库中仅有的五个以Cf为特征的分子之一,考虑到作者注意到这种元素构成的“合成挑战”,这也许并不令人惊讶。

但是这些年来,除了C、H、O、N之外,哪些元素最受化学家们的欢迎呢?下注吧……

官能团

那么最流行的官能团是什么呢?多年来一直在争夺第一的位置,但今天卤化物占了上风。一些著名的复合类也被包括在混合中——如果你还不相信MOF是当下的分子,它们在CSD条目中的激增清楚地表明了MOF制造者的迅速崛起。

更进一步,更好,更快,更强

自1965年CSD开始以来,情况发生了很大变化。晶体学技术不断进步,我们一直在制造和研究更大更复杂的分子。平均分子式重量和单位细胞大小不断增加,平均而言,分子中有更多的元素。

r因子(一种表示结构与数据匹配程度的质量度量)也在稳步下降,尽管它已经趋于平稳,这可能是由于以下几个原因:随着技术的进步,我们研究的样本越来越复杂,因此影响相互抵消;人们普遍认为5的值对于大多数目的来说已经足够合适了。

作者

CSD的最大贡献者是晶体学家,他们日复一日地解决这些结构。只适合剑桥数据库,a疙瘩图表真的是唯一的方式来显示谁是谁在顶级水晶贡献者。当然,这些科学家也一起工作,所以他们中的一些人会分享特定结构的功劳。

事实上,从CSD的条目中也可以明显看出研究人员之间合作的增长,每个结构的作者数量随着时间的推移而增加。

即使几率

早在1996年,一群化学家发现了一种奇怪的特性在各种化学数据库中列出的分子中:偶数个碳原子的结构比奇数个碳原子的结构出现得更频繁。这种差异似乎来自于我们制造分子的方式:偶数化合物的合成途径更简单,即使在今天,这种趋势仍然很明显。多么奇怪。

确认

感谢CCDC CSD团队的Natalie Johnson, Clare Tovee, Seth Wiggin和Suzanna Ward提取所有这些数据。